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数据库优化是一个任重而道远的任务,想要做优化必须深入理解数据库的各种特性。在开发过程中我们经常会遇到一些原因很简单但造成的后果却很严重的疑难杂症,这类问题往往还不容易定位,排查费时费力最后发现是一个很小的疏忽造成的,又或者是因为不了解某个技术特性产生的。

于数据库层面,最常见的恐怕就是索引失效了,且一开始因为数据量小还不易被发现。但随着业务的拓展数据量的提升,性能问题慢慢的就体现出来了,处理不及时还很容易造成雪球效应,最终导致数据库卡死甚至瘫痪。造成索引失效的原因可能有很多种,相关技术博客已经有太多了,今天我要记录的是隐式转换造成的索引失效


数据准备

首先使用存储过程生成1000万条测试数据,

测试表一共建立了7个字段(包括主键),num1num2保存的是和ID一样的顺序数字,其中num2是字符串类型。

type1type2保存的都是主键对5的取模,目的是模拟实际应用中常用类似type类型的数据,但是type2是没有建立索引的。

str1str2都是保存了一个20位长度的随机字符串,str1不能为NULLstr2允许为NULL,相应的生成测试数据的时候我也会在str2字段生产少量NULL值(每100条数据产生一个NULL值)。

-- 创建测试数据表
DROP TABLE IF EXISTS test1;
CREATE TABLE `test1` (
    `id` int(11) NOT NULL,
    `num1` int(11) NOT NULL DEFAULT '0',
    `num2` varchar(11) NOT NULL DEFAULT '',
    `type1` int(4) NOT NULL DEFAULT '0',
    `type2` int(4) NOT NULL DEFAULT '0',
    `str1` varchar(100) NOT NULL DEFAULT '',
    `str2` varchar(100) DEFAULT NULL,
    PRIMARY KEY (`id`),
    KEY `num1` (`num1`),
    KEY `num2` (`num2`),
    KEY `type1` (`type1`),
    KEY `str1` (`str1`),
    KEY `str2` (`str2`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
-- 创建存储过程
DROP PROCEDURE IF EXISTS pre_test1;
DELIMITER //
CREATE PROCEDURE `pre_test1`()
BEGIN
    DECLARE i INT DEFAULT 0;
    SET autocommit = 0;
    WHILE i < 10000000 DO
        SET i = i + 1;
        SET @str1 = SUBSTRING(MD5(RAND()),1,20);
        -- 每100条数据str2产生一个null值
        IF i % 100 = 0 THEN
            SET @str2 = NULL;
        ELSE
            SET @str2 = @str1;
        END IF;
        INSERT INTO test1 (`id`, `num1`, `num2`,
        `type1`, `type2`, `str1`, `str2`)
        VALUES (CONCAT('', i), CONCAT('', i),
        CONCAT('', i), i%5, i%5, @str1, @str2);
        -- 事务优化,每一万条数据提交一次事务
        IF i % 10000 = 0 THEN
            COMMIT;
        END IF;
    END WHILE;
END;
// DELIMITER ;
-- 执行存储过程
CALL pre_test1();

数据量比较大,还涉及使用MD5生成随机字符串,所以速度有点慢,稍安勿躁,耐心等待即可。

1000万条数据,我用了33分钟才跑完(实际时间跟你电脑硬件配置有关)。这里贴几条生成的数据,大致长这样。

https://img.guitu18.com/markdown/56d7f727c2eb8dcd2aa70a1e99655cfc.png

SQL测试

先来看这组SQL,一共四条,我们的测试数据表num1int类型,num2varchar类型,但是存储的数据都是跟主键id一样的顺序数字,两个字段都建立有索引。

1: SELECT * FROM `test1` WHERE num1 = 10000;
2: SELECT * FROM `test1` WHERE num1 = '10000';
3: SELECT * FROM `test1` WHERE num2 = 10000;
4: SELECT * FROM `test1` WHERE num2 = '10000';

这四条SQL都是有针对性写的,12查询的字段是int类型,34查询的字段是varchar类型。12或34查询的字段虽然都相同,但是一个条件是数字,一个条件是用引号引起来的字符串。这样做有什么区别呢?先不看下边的测试结果你能猜出这四条SQL的效率顺序吗?

经测试这四条SQL最后的执行结果却相差很大,其中124三条SQL基本都是瞬间出结果,大概在0.001~0.005秒,在千万级的数据量下这样的结果可以判定这三条SQL性能基本没差别了。但是第三条SQL,多次测试耗时基本在4.5~4.8秒之间。

为什么34两条SQL效率相差那么大,但是同样做对比的12两条SQL却没什么差别呢?查看一下执行计划,下边分别1234条SQL的执行计划数据: